بر روی پساب پایه روغنی خروجی از عملیات حفاری

فهرست مطالب

چکیده:……………………………………………………………………………………………………………………………‌ل

فصل اول……………………………………………………………………………………………………………………….2

مقدمه.:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..2

کاهش منابع:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..2

بازیافت و استفاده مجدد:…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….3

  1-1- نفت وحفاری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6

1-1-1- مروری بر تاریخچه ی استخراج نفت در ایران و جهان……………………………………………………………………………………………. 6

1-1-2- تعریف حفاری………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 8

1-1-3- وسایل و تجهیزات مورد نیاز حفاری………………………………………………………………………………………………….. 9

1-1-4- گل حفاری……………………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-1-4-1- وظایف اصلی گل حفاری……………………………………………………………………………………………………………………….. 10

   1-1-4-2- طبقه بندی گل های حفاری…………………………………………………………………………………………………………………………………. 11

1-2- محیط زیست………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 15

1-2-1-محیط زیست و انواع آن……………………………………………………………………………………………………………………………………. 15

1-2-2-آلودگی و محیط زیست…………………………………………………………………………………………………………………………………… 16

   1-2-2-1-تعریف آلودگی محیط زیست :………………………………………………………………………………………………………………………………. 17

  1-2-2-2-انواع آلوده کننده های محیط زیست :………………………………………………………………………………………………………………………. 17

   1-2-2-3-خطرات و آسیب های ناشی از آلودگی محیط زیست :……………………………………………………………………………………………… 18

1-2-3-اثرات زیست محیطی پسماندهای حفاری………………………………………………………………………………………………………….. 19

  1-2-3-1-تاثیر پساب های ناشی از حفاری بر روی خاک…………………………………………………………………………………………………………. 19

  1-2-3-2-تاثیر پساب های ناشی از حفاری در دریا………………………………………………………………………………………………………………….. 20

1-3-تصفیه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 21

1-3-1-بحث کلی و تعریف تصفیه:…………………………………………………………………………………………………………………………………. 21

1-3-2-تصفیه ی آب :………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 21

  1-3-2-1-دو منظور اساسی از تصفیه آب…………………………………………………………………………………………………………………………………… 22

1-3-2-2-دلایل اهمیت امر تصفیه ی آب ها……………………………………………………………………………………………………………………………….. 22

1-3-3-تصفیه پساب خروجی ناشی از عملیات حفاری :…………………………………………………………………………………………………… 23

  1-3-3-1- سیستم کنترل جامدات…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 24

1-3-3-2- سیستم Zero Discharge……………………………………………………………………………………………………………………………………… 25

1-3-3-3- سیستم تصفیه و بازیافت آب………………………………………………………………………………………………………………………………………. 25

1-3-4- به کارگیری سیستم انعقاد یا لخته سازی (flocculation )  برای تصفیه ی آب………………………………………..26

1-3-4-1- مکانیسم انعقاد…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 27

1-3-4-2- انواع منعقد کننده ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 27

1-3-4-3- عوامل موثر در انعقاد :…………………………………………………………………………………………………………………………………………………29

1-3-4-4- بهینه سازی فرایند انعقاد و لخته سازی…………………………………………………………………………………………………………………………. 30

1-4- پلیمر……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 31

1-4-1- آشنایی با پلیمر ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 31

1-4-2- کاربردهای پلیمرها در صنعت حفاری…………………………………………………………………………………………………………………. 33

1-4-2-1- کاربرد پلیمرهایی مثل پلی آکریل آمید در سیالات حفاری :……………………………………………………………………………………………… 33

1-4-2-2- تولید سیال پلیمری برای جایگزینی سیال روغنی در صنعت حفاری…………………………………………………………………………………. 33

1-4-2-3- شیرین سازی گازها با غشاهای

 پلیمری………………………………………………………………………………………………………………………… 34

1-4-2-4- دیگر کاربردهای پلیمرها در صنعت حفاری و پالایش نفت……………………………………………………………………………………………… 34

1-4-3- کارایی پلیمرها در تصفیه و انعقاد سازی…………………………………………………………………………………………………………………………. 35

1-4-3-1- کاربرد پلی الکترولیت ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

1-4-3-2- مکانیسم انعقاد توسط این دسته از پلیمرها……………………………………………………………………………………………………………………. 36

1-4-3-3- انتخاب نوع و مقدار پلی الكترولیت مناسب………………………………………………………………………………………………………………….. 36

1-5- فناوری نانو………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 37

1-5-1- نگاهی کلی بر علم نانو و نانو تکنولوژی………………………………………………………………………………………………………………. 37

1-5-1-1- تاریخچه فناوری نانو…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 37

1-5-1-2- تعریف نانو تکنولوژی و تشریح مفهوم کلی آن……………………………………………………………………………………………………………… 38

1-5-1-3- اصول بنیادی در نانو…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

1-5-2- کاریرد فناوری نانو در زمینه حفاری چاه های نفت…………………………………………………………………………………………………………… 40

فصل دوم………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………42

2-1- مروری بر کارهای گذشته:………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 42

فصل سوم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 58

3-1- مواد و روشها: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 58

3-1-1- روش سنتز اکسید روی در ابعاد نانو:…………………………………………………………………………………………………………………… .

3-1-2- سنتز پلی سولفات فریک:………………………………………………………………………………………………………………………………….. .

3-1-2-1- بررسی ساختاری و ریختشناسی(مورفولوژی):……………………………………………………………………………………………………. .

3-1-2-2- طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه:……………………………………………………………………………………………………………….. .

3-1-2-3- روش پراش پرتو ایکس:………………………………………………………………………………………………………………………………… .

3-1-2-4- میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM):…………………………………………………………………………………………………………… .

3-1-3- بررسی قدرت اسیدی(pH)  در طی فرایند کهنگی و آزمون پایداری:………………………………………………………………………. .

3-1-4- پتانسیل زتا:…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. .

3-1-5- آزمایشهای مرتبط:……………………………………………………………………………………………………………………………………………. .

3-1-6- روش های تحلیلی:……………………………………………………………………………………………………………………………………………… .

فصل چهار………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… .

4-1- نتایج و بحث:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… .

4-1-1- ساختار و ریختشناسی(مورفولوژی):……………………………………………………………………………………………………………………. .

4-1-1-1- تحلیل طیف FTIR:…………………………………………………………………………………………………………………………………….. .

 4-1-1-2- الگوهای XRD و تحلیل TEM:………………………………………………………………………………………………………………….. .

4-1-2- خواص ZnOPFS:………………………………………………………………………………………………………………………………………… .

4-1-2-1- پایداری ZnOPS:……………………………………………………………………………………………………………………………………… .

4-1-2-2- تغییر قدرت اسیدی طی دورهی کهنگی ZnOPFS :………………………………………………………………………………………… .

4-1-2-3- تاثیر pH و نسبت مولی آهن/ روی(Zn/Fe) بر پتانسیل زتا:………………………………………………………………………………. .

4-1-3- عملکرد ZnOPFS  در فرایند انعقاد:………………………………………………………………………………………………………………… .

4-1-3-1- حذف کدورت :…………………………………………………………………………………………………………………………………………… .

4-1-3-2-میزان ته نشینی:……………………………………………………………………………………………………………………………………………… .

4-1-3-3- حذف SS و COD :……………………………………………………………………………………………………………………………………. .

فصل پنج…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… .

5-1- نتیجه گیری:…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. .

فهرست منابع…………………………………………………………………………………………………………………….84

فهرست جداول

فهرست شکل ها

فهرست علائم اختصاری

چکیده:

در مقاله­ حاضر به بررسی و مطاله­ی نوع جدیدی از مواد منعقدکننده پرداخته شده است و عملکرد فرایند انعقاد با بهره گرفتن از این نوع منعقدکننده مورد ارزیابی قرار گرفت. این نوع جدید، ترکیبی از نانوذرات اکسید روی و پلی فریک سولفات(ZnOPFS) است. ساختار نانوذرات اکسید روی به وسیله­ روش­های[1]FTIR، [2]XRD و TEM[3] تعیین شد و بر این اساس، مشخص گردید که ZnOPFS، ترکیب پیچیده و مختلطی است که عمدتا از نانوذرات اکسید روی و سولفات فریک تشکیل شده است. اثرات نسبت مولی روی/آهن(Zn/Fe) و (زمان) کهنگی[4] بر pH و پتانسیل زتا[5] نیز با بهره گرفتن از روشی معین مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست­آمده نشان داد که در فرایند بسپارش همزمان[6]، یون روی می ­تواند مانع از شکل­ گیری انعقاد پلی فریک اسید[7] و متعاقبا بهبود ثبات ZnOPFS ­شود. به علاوه، نتایج حاصله نشان داد که ZnOPFS  به دلیل داشتن یون روی اضافی، می ­تواند توان خنثی­سازی بارالکتریکی[8] را در فرایند تعلیق دیاتومیت[9] و فاضلاب­های آلوده به مواد روغنی افرایش دهد. علاوه بر این،  ZnOPFS از نظر انعقادی کارایی بهتری  نسبت به پلیمرهای انعقادی متداول یعنی، پلی آکریل اسید[10] و پلی روی سیلیکات سولفات[11] در فاضلاب­های آلوده به مواد روغنی دارد.

فصل اول

مقدمه:

نگرانی­ها در مورد مسائلی از قبیل کمبود منابع، افزایش آگاهی­های زیست­محیطی و تبدیل شدن دغدغه مسائل زیست­محیطی به یک موضوع همگانی،  موجب شده است تا بسیاری از شرکت­ها و تولیدکنندگان فردی به بررسی کارایی و انطباق